Çelik işleyebilen mini CNC projesi

[ckocagil]

Evet doğru. Bir kere servo işine girince iyice beklentiler yükseldi 2500 yeter de artar bile. Step motorlarla hayal edilemeyecek bir devir sayısı zaten bu. Bir de sürücünün teknik dokümanlarında 3300 rpm e kadar çıktığı da belirtiliyor, ama 2500 iyi.

Servo motorlar güzel ama tutma torku hiç yok, biraz hareket olmadıkça reaksiyon vermiyor. CNC için bu bir şey değiştiriyor mu? Bu fark yüzünden mesela daha kısa adımlı vidalı mil kullanmak lazım mı?

 

[taydin]

Durum şöyle gözüküyor. Her ne kadar çelik işleyebilecek bir cnc olacak da olsa, amatör maliyeti sonuçta.. Bu sebeple emek yoğun yapabileceğimiz her parçayı kendimiz yapıp, tasarruf edip, kalanı ile iyi motorlar, iyi spindle, iyi sürücüler..

Yani demek istediğim BK20'lere, motor braketlerine filan kesinlikle o paraları harcamayalım. Torna'da, frezede yapılacak hangi parça ise uzunda sürecek olsa kendimiz yapalım ki spindle'dır, bt30'dur bunlara marjımız kalsın.

Şöyle bir çözüm uygulanabilir asenkron motorlarla. 8 kutuplu motor alırsak. Bu motoru 2 kutuplu bağlayıp 3000 d/d, 4 kutuplu bağlayıp 1500 d/d, 8 kutuplu bağlayıp 750 d/d alabiliriz. Basamaklı kasnaklar yaparsak, bu motora 1:2 1:1 2:1 4:1 8:1 gibi dönüşüm oranları elde ederiz. Bu da bize kabaca 100 - 6000 d/d lık bir aralık verir ve VFD falan kullanmaya gerek kalmaz.

 

[taydin]

Servo motorlar güzel ama tutma torku hiç yok, biraz hareket olmadıkça reaksiyon vermiyor. CNC için bu bir şey değiştiriyor mu? Bu fark yüzünden mesela daha kısa adımlı vidalı mil kullanmak lazım mı?

Servo motorlara ben de yeniyim ama benim anladığım kadarıyla enkoder 1 tık dahi atsa, servo motor tüm torku ile onu tekrar olması gereken yere geri çekecek. Dolayısıyla çok yüksek bir tutma torku beklerim servodan.

Ama bu servoların frenli olanları da var, maden yüksek tutma torku oluyor o zaman frene neden gerek görülmüş? Belki de şu olabilir. Çok ağır bir spindle ile Z ekseni yaptıysan, o ekseni belli bir pozisyonta tutmak için servonun sürekli yüksek tork üretmesi gerekecek, sürekli yüksek akım çekecek ve ısınmaya sebep olacak. Belki bu dezavantajı gidermek için frenli yapılmış olabilir. Ama ayrıntıları bilmiyorum, frenli nasıl oluyor mesela, fren balatası mı var içinde

 

[taydin]

vfd sürücü her türlü şart. Sürücüsü olsa birisi bugüne kadar denerdi.

Gomak Asenkron Motor+BT30+Vfd Sürücü= ?
Servo Spindle+Vfd Sürücü=?
Spindle+Vfd Sürücü=?

Görüldüğü gibi her türlü vfd sürücü gerekecek. Fiyatı öğrenmek lazım.

Benim frezede sürücü yok Sadece 5 kW asenkron motor, 6 lı kasnak ve bir tane de vites var. Asenkron motor 2 veya 4 kutuplu kullanılabiliyor, 50 - 6000 d/d elde etmek mümkün.

 

[taydin]

Yani çift devirli bir asenkron motor, aşağıdaki gibi bir kademeli kasnak aktarımı oldu mu bizim iş olur. Hatta 2/8 kutuplu motorlar da var. Bu durumda 3000 d/d ve 750 d/d elde edilebiliyor. Çok geniş bir devir ayar aralığı elde edilebilir bu şekilde.

 

[umk]

vfd sürücü her türlü şart. Sürücüsü olsa birisi bugüne kadar denerdi.

Gomak Asenkron Motor+BT30+Vfd Sürücü= ?
Servo Spindle+Vfd Sürücü=?
Spindle+Vfd Sürücü=?

Görüldüğü gibi her türlü vfd sürücü gerekecek. Fiyatı öğrenmek lazım.

Spindle da kullanılacak asenkron motor için illaki VFD kullanmaya gerek yok. @taydin nında söylediği gibi kutup değişimi + kasnak kombinasyonu ile çoklu devir sayıları elde edilebilir. Ancak..... VFD kullanırsanız, kayış kasnak değişimlerinden kurtulursunuz. İşleyeceğiniz malzemeye göre daha hassas devir ayarına hatta bunu kontrol kartı üzerinden otomatik ayarlama imkanına sahip olursunuz. Kalkış ve duruş tork ivme parametrelerini ayarlayabilirsiniz. Motor gücüne göre uygun frenleme direnci de takarsanız, takım değiştirme için hızlı stop imkanına sahip olursunuz v.s.

 

[taydin]

Spindle da kullanılacak asenkron motor için illaki VFD kullanmaya gerek yok. @taydin nında söylediği gibi kutup değişimi + kasnak kombinasyonu ile çoklu devir sayıları elde edilebilir. Ancak..... VFD kullanırsanız, kayış kasnak değişimlerinden kurtulursunuz. İşleyeceğiniz malzemeye göre daha hassas devir ayarına hatta bunu kontrol kartı üzerinden otomatik ayarlama imkanına sahip olursunuz. Kalkış ve duruş tork ivme parametrelerini ayarlayabilirsiniz. Motor gücüne göre uygun frenleme direnci de takarsanız, takım değiştirme için hızlı stop imkanına sahip olursunuz v.s.

Peki tek faz giriş üç faz çıkış VFD kullansak minimum ve maksimum hangi devirde çalıştırabiliriz? Bir de bu uç devirlerde aynı torku alır mıyız?

 

[umk]

Çok ağır bir spindle ile Z ekseni yaptıysan, o ekseni belli bir pozisyonta tutmak için servonun sürekli yüksek tork üretmesi gerekecek, sürekli yüksek akım çekecek ve ısınmaya sebep olacak. Belki bu dezavantajı gidermek için frenli yapılmış olabilir.

Aynen. Spindle ve kafa grubunun ağırlığı sebebiyle frenli servolar kullanılabilir. Tezgahı kullanmadığınızda veya servo sürücüsünde enerji olmadığında fren sistemi sürekli kilitli durumda oluyor. Genelde DC 24 volt elektro manyetik sıkıştırma kullanılıyor. Araba fren diskleri gibi ama çift taraflı sıkıştırma yerine tek taraflı baskı gibi düşünün. Ancak bu pahalı bir seçenek. Bunun yerine genelde daha çok denge ağırlığı kullanılıyor(kafa grubu ağırlığını dengeleyen). Z ekseninde servo kullanacaksanız, iki yöntemden birini mutlaka uygulamanız gerekecek. Çünkü servo motor boşta iken eksenel dönmeye neredeyse hiçbir karşı kuvvet uygulamaz. Z ekseni muhtemelen ağır olacaktır ve bu ağırlık tümüyle vidalı mil rulmanına binecek. Bu da vidalı mili döndürecektir. Servo motoru da boşta buna karşılık veremeyecek ve Z eksenini grubu aşağıya düşecektir. Burada bir alternatif daha var. Yüksek torklu step motor kullanmak. Step motorlar boşta iken, içerdikleri sabit mıknatıs sebebiyle, dönmeye karşı bir miktar karşıt kuvvet oluştururlar. Ne kadar tork yüksek olursa karşıt kuvvet o kadar yüksek oluyor. Belki daha ucuz bir alternatif olabilir.

 

[umk]

Peki tek faz giriş üç faz çıkış VFD kullansak minimum ve maksimum hangi devirde çalıştırabiliriz? Bir de bu uç devirlerde aynı torku alır mıyız?

Bunun için VFD nin kataloğuna bakmak lazım. Ancak bildiğim kadarıyla minimum sıfır, maksimum motor un plakasında yazan devir kadar oluyor. (Tercih edilen kutup sayısına göre ancak bu seferde 3 faz çıkış voltajının uygun olması lazım). VFD nin bi dezavantajı tek faz giriş ile maksimum 1.5 - 2 KW motor kullanabiliyor olmanız. Daha büyük güçler için 3 faz giriş gerekiyor. Bunlar benim aklımda kalanlar, En iyisi VFD kataloglarını incelenmek.

 

[taydin]

VFD ler frekansı yükseltme yeteneğine de sahip değil mi? Mesela 2 kutup 3000 d/d çalışan bir motora 100 Hz versek 6000 devire çıkmaz mı?

 

[umk]

VFD ler frekansı yükseltme yeteneğine de sahip değil mi? Mesele 2 kutup 3000 d/d çalışan bir motora 100 Hz versek 6000 devire çıkmaz mı?

Aynen. Ancak plaka değerlerinin üzerine çıkılmaması gerekir diye biliyorum. Dedikten sonra destekli atmış olmak için google amcaya sordum. Şu yazıyı buldum. Senin sorunu cevaplıyor.

Operating Motors at Higher Speeds than their Nameplate Speed-Can it Be Done?

Occasionally we are asked the question about the ability to over-speed a motor using a variable frequency drive (VFD). This question usually comes up when there are capacity issues with a mechanica…

deltaautomation.wordpress.com

 

[taydin]

Aynen. Ancak plaka değerlerinin üzerine çıkılmaması gerekir diye biliyorum. Dedikten sonra destekli atmış olmak için google amcaya sordum. Şu yazıyı buldum. Senin sorunu cevaplıyor.

Operating Motors at Higher Speeds than their Nameplate Speed-Can it Be Done?

Occasionally we are asked the question about the ability to over-speed a motor using a variable frequency drive (VFD). This question usually comes up when there are capacity issues with a mechanica…

deltaautomation.wordpress.com

Buradaki bilgiye göre asenkron motoru yüksek devirde çalıştırmanın iki sakıncası var. Mekanik kararsızlık ve yıpranma, bir de devir iki katına çıktığında tork dörtte birine düşüyormuş.

O zaman en iyisi herhalde iki devirli motor ve kasnak sistemi. VFD olmasa da olur.

 

[Endorfin35+]

VFD ler frekansı yükseltme yeteneğine de sahip değil mi? Mesela 2 kutup 3000 d/d çalışan bir motora 100 Hz versek 6000 devire çıkmaz mı?

Çıkıyor ama çıkılmaması gerekiyor. Bir ara bende bu konuyu araştırmıştım. Nedenini Tam hatırlamıyorum ama işin özü motorun 50hz için tasarlanmasından kaynaklanıyor. Ben 60Hz de olur diyerek 60Hz ayarlıyorum. Çok az üzerinde çıkmış oluyorum.

 

[taydin]

Peki 3kW, 18000 d/d spindle kullansak, VFD ile de devri 60 d/d ya düşürsek randımanlı çalışır mı? Mesela tork aşırı düşer mi? Veya vuruntulu bir şekilde dönme durumu olur mu?

 

[umk]

Buradaki bilgiye göre asenkron motoru yüksek devirde çalıştırmanın iki sakıncası var. Mekanik kararsızlık ve yıpranma, bir de devir iki katına çıktığında tork dörtte birine düşüyormuş.

O zaman en iyisi herhalde iki devirli motor ve kasnak sistemi. VFD olmasa da olur.

VFD kullanımı için öncelikle ne tip bir motor kullanılacağına karar vermek lazım. Senin frezedeki gibi standart 50 Hz lik bir asenkron motor ise Ok. Ancak dediğin gibi bu defa kayış-kasnak kombinasyonu ve ayrı bir İSO veya MK fener miline ihtiyaç olacak. Aliexpres te sürüsüyle bunlardan var veya siz yapmak durumunda kalacaksınız. Ayrıca, büyük KW lık motorda eklenince bence büyük ve kaba duracak. @cevdetfaikosman nın kullandığı gibi bir spindle daha iyi olur gibi. Bunlar doğrudan ER penslere uyumlu oluyorlar. Ancak bu motorları sürmek için muhakkak uygun VFD kullanmak gerekiyor. Burada tabi şu da var. Çelik işlemek istiyorsunuz. @taydin nın frezesi gibi universal tezhgahlarda bunun için düşük devir yüksek tork, uygun soğutma ve kesme takımı kullanılması gerekiyor(yanlışım varsa @taydin düzelt lütfen ). Zaten tezgah spindle ve donanımı buna göre ayarlanmış. Routerda ise @cevdetfaikosma nın kullandığı gibi bir spindle kullanırsanız, düşük devirlerde mesela 50-100 rpm değerlerinde arzulanan torku, hele birde yüksek kesme derinliği ve hız için elde edemezsiniz. Bu spindle lar yüksek rpm'ler için tasarlanmışlar. Çelik için arzulanan yüksek kesme derinliği ve hız için 6000 -10000 rpm gibi değerlerde çalışan takımlarda var elbette. Ancak çok pahalılar. Bunları nereden mi biliyorum. Birkaç senece önce bende bu maceraya merak salmıştım. Karaköyde bir çok kesici takım satan yer dolaştım. Verdikleri rakkamlar komikti . Birde bu takımların distribütörleri var. Bunlara da uğramıştım tabi. Adamlardan bi tane isteyince dilenci muamelesi yapıyorlar.

 

[Endorfin35+]

Peki 3kW, 18000 d/d spindle kullansak, VFD ile de devri 60 d/d ya düşürsek randımanlı çalışır mı? Mesela tork aşırı düşer mi? Veya vuruntulu bir şekilde dönme durumu olur mu?

spindle motoru nasıl bir motor bilmiyorum. Ben Yüksek güçlü havalandırma sistemlerin asenkron motor ve VFD kullanıyorum. Normlade Motor 1500 dv/dk çalışıyor. VFD ile birkaç devirden 1600 Dv/dk kadar ayarlıyorum. Tork konusundan emin değilim. Vuruntu vs olmuyor. Frekansa bağlı hafif ıslık sesleri oluyor ki normal gürültüden duyulmuyor. Tork konusunda şunu söyleyebilirim. Havalandırma sistemi olduğundan tam emin olamam ama test sırasında hava giriş/çıkışını kapattığımda motor devrinde(sesinde) bir değişiklik olmuyor. Bakmak lazım ama tork düşmüyor sanki...

 

[Endorfin35+]

Heves kırıcı olmak istemem ama @umk nın da dediği gibi kesici takım konusunda patlayabilirsiniz. 300 Yapan arabanız var ama sürat yapacak yol yok misali. 90 la gideceksenizde 300 yapan arabaya gerek yok. Sürat yapacak yol var ama otoban Pahalı

 

[taydin]

Bize 100 den 6000 e kadar devir olması yeterli. Yüksek devirde torkun düşmesi sorun değil. Yüksek devir sadece işi biten yüzeyin son geçişi için veya çok küçük çaplı kesici için gerekli oluyor. Ama düşük devirde hem yüksek tork hem de düzgün dönüş gerekli

 

[Endorfin35+]

Benim çalıştığım iş yerindeki dik işlemde hem kayış kasnak hem vfd var. çok düşük devir ile kılavuz ile diş açabiliyorlar. Birde kontrol ünitesi anlık spindle üzerindeki yükü gösteriyor. Takımın köreldiğini buradan takip ediyorlar. Takım kör ise spinde daha çok güç harcamaya başlıyor.

 

[Endorfin35+]

@Endorfin35+ Kasnak kademeli mi?

Kademelimi derken giriş çıkış oranı diyorsan bilmiyorum görünmüyor. Kayış trigger.